JP5897814B2 - Powder deposition layer angle measuring device - Google Patents

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本発明は粉体堆積層角度測定装置に関する。   The present invention relates to a powder deposition layer angle measuring apparatus.

粉体の物性値は、安息角、崩潰角、スパチュラ角、ゆるめ・固めかさ密度、圧縮度、凝集度、分散度、差角など、様々なパラメータをもって測定される。安息角やスパチュラ角など、粉体堆積層の角度を測定する装置については、特許文献1、2に例を見ることができる。   The physical property value of the powder is measured with various parameters such as repose angle, collapse angle, spatula angle, loose / hard bulk density, degree of compression, degree of aggregation, degree of dispersion, and difference angle. Examples of the apparatus for measuring the angle of the powder deposition layer such as the repose angle and the spatula angle can be found in Patent Documents 1 and 2.

特許文献1記載の装置は、安息角、崩潰角、ゆるめ・固めかさ密度、圧縮度、スパチュラ角、凝集度、分散度、差角等の粉体の物性の内少なくとも1種を測定するための測定手段と、測定手段での測定に必要な制御と演算処理を行う制御手段を備える。測定手段は、堆積した試料粉体の傾斜面と平行になるよう角度測定アームをパルスモータで回転駆動する角度測定治具を含む。制御手段は、パルスモータを駆動パルスで駆動制御し、駆動パルス数のカウントにより角度測定アームの角度算出を行う。   The apparatus described in Patent Document 1 is for measuring at least one of the physical properties of a powder, such as repose angle, collapse angle, looseness / hardness bulk density, compression degree, spatula angle, cohesion degree, dispersion degree, and difference angle. Measuring means and control means for performing control and arithmetic processing necessary for measurement by the measuring means are provided. The measuring means includes an angle measuring jig that rotationally drives the angle measuring arm with a pulse motor so as to be parallel to the inclined surface of the deposited sample powder. The control means controls the driving of the pulse motor with the driving pulse, and calculates the angle of the angle measuring arm by counting the number of driving pulses.

特許文献2記載の装置は、ベースの上にカメラを備える。安息角測定時にはカメラの前にバックライトパネルを背にする形で安息角測定テーブルを置く。スパチュラ角測定時にはカメラの前にバックライトパネルを背にする形でスパチュラを置く。カメラで撮影を行うと、安息角測定テーブル上の粉体堆積層のシルエット画像、又はスパチュラ上の粉体堆積層のシルエット画像を得ることができる。この画像をコンピュータで解析し、粉体堆積層の傾斜角度を求める。   The device described in Patent Document 2 includes a camera on a base. When the angle of repose is measured, the angle of repose measurement table is placed in front of the camera with the backlight panel in the back. When measuring the spatula angle, place the spatula with the backlight panel in front of the camera. When the image is taken with a camera, a silhouette image of the powder accumulation layer on the angle of repose measurement table or a silhouette image of the powder accumulation layer on the spatula can be obtained. This image is analyzed by a computer to determine the inclination angle of the powder deposit layer.

特許第2798827号公報Japanese Patent No. 2798827 特許第4155942号公報Japanese Patent No. 4155542

特許文献2記載の装置のように、画像解析技術で粉体堆積層の角度を求める場合、装置外から差し込む光が外乱因子となって画像の解析を妨げる、あるいは解析精度を低下させるという事態がしばしば発生する。しかしながら、一般的にこの種の装置が使用される環境は照明が明るくされており、外光を遮断するのは難しい。   When the angle of the powder accumulation layer is obtained by an image analysis technique as in the device described in Patent Document 2, there is a situation in which the light inserted from outside the device becomes a disturbance factor to hinder the analysis of the image, or the analysis accuracy is lowered. Often occurs. However, in general, the environment in which this type of device is used has a bright illumination, and it is difficult to block outside light.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、外光の影響を受けることなく正確な角度測定を行える粉体堆積層の角度測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an apparatus for measuring an angle of a powder deposition layer capable of performing accurate angle measurement without being affected by external light.

本発明の粉体堆積層角度測定装置は、カメラと、前記カメラに向かい合う位置に配置されるバックライトパネルと、前記カメラと前記バックライトパネルの間に配置される粉体堆積層支持装置と、前記カメラが撮影した、前記粉体堆積層のシルエット画像を解析して、前記粉体堆積層の角度を求める画像解析装置を備え、前記バックライトパネルは所定波長域で発光するものであり、前記カメラには前記バックライトパネルの発光波長域に対し高い透過率を有する光学フィルターが組み合わせられる。   The powder deposition layer angle measuring apparatus of the present invention includes a camera, a backlight panel disposed at a position facing the camera, a powder deposition layer support device disposed between the camera and the backlight panel, Analyzing the silhouette image of the powder accumulation layer photographed by the camera, and comprising an image analysis device for obtaining the angle of the powder accumulation layer, the backlight panel emits light in a predetermined wavelength range, The camera is combined with an optical filter having a high transmittance with respect to the emission wavelength region of the backlight panel.

本発明の粉体堆積層角度測定装置において、前記バックライトパネルは、450nm〜550nmに発光スペクトルのピークを持つ光源である。   In the powder deposition layer angle measuring apparatus of the present invention, the backlight panel is a light source having an emission spectrum peak at 450 nm to 550 nm.

本発明の粉体堆積層角度測定装置において、前記バックライトパネルは、導光機能及び光拡散機能を備えた光伝達パネルと、前記光伝達パネルの端面に光を照射するLEDの組み合わせを備える。   In the powder deposition layer angle measuring device of the present invention, the backlight panel includes a combination of a light transmission panel having a light guide function and a light diffusion function, and an LED for irradiating light to an end surface of the light transmission panel.

本発明の粉体堆積層角度測定装置において、前記光伝達パネルは、導光板と拡散板を組み合わせて構成される。   In the powder deposition layer angle measuring apparatus of the present invention, the light transmission panel is configured by combining a light guide plate and a diffusion plate.

本発明の粉体堆積層角度測定装置において、前記光学フィルターは、前記バックライトパネルのピーク波長に対して最大透過率が30%以上のバンドパスフィルターである。   In the powder deposition layer angle measuring apparatus of the present invention, the optical filter is a bandpass filter having a maximum transmittance of 30% or more with respect to a peak wavelength of the backlight panel.

本発明の粉体堆積層角度測定装置において、前記カメラ及び粉体堆積層支持装置を覆う開閉自在なカバーが設けられ、前記カバーに前記バックライトパネルが取り付けられる。   In the powder deposition layer angle measuring apparatus of the present invention, an openable / closable cover is provided to cover the camera and the powder deposition layer support device, and the backlight panel is attached to the cover.

本発明によると、バックライトパネルは所定の波長域で発光することとされ、カメラにはバックライトパネルの発光波長域に対し高い透過率を有する光学フィルターが組み合わせられているから、バックライトパネルが放つ光以外の光は、基本的にはカメラへの入射光とならない。このため、バックライトパネルからの光のみにより粉体堆積層のシルエット画像が形成され、正確な形状のシルエット画像が得られる。画像解析装置によるシルエット画像の解析も正確なものとなり、角度測定精度が向上する。   According to the present invention, the backlight panel emits light in a predetermined wavelength range, and the camera is combined with an optical filter having a high transmittance with respect to the emission wavelength range of the backlight panel. Light other than the emitted light basically does not become incident light on the camera. For this reason, a silhouette image of the powder deposition layer is formed only by light from the backlight panel, and a silhouette image having an accurate shape is obtained. The analysis of the silhouette image by the image analysis apparatus is also accurate, and the angle measurement accuracy is improved.

粉体堆積層角度測定装置の概略正面図である。It is a schematic front view of a powder deposition layer angle measuring device. 粉体堆積層角度測定装置の概略側面図である。It is a schematic side view of a powder deposition layer angle measuring device. バックライトパネルの概略断面図で、側面方向から見たものである。It is a schematic sectional drawing of a backlight panel, and it is seen from the side surface direction. バックライトパネルの概略断面図で、正面方向から見たものである。It is a schematic sectional view of a backlight panel and is seen from the front direction. バックライトパネルに用いられるLEDアレイの平面図である。It is a top view of the LED array used for a backlight panel. 画像処理の概念の説明図である。It is explanatory drawing of the concept of image processing. 粉体堆積層角度測定装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of a powder deposition layer angle measuring device. 安息角測定について説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining a repose angle measurement. スパチュラ角測定について説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining a spatula angle measurement.

粉体堆積層角度測定装置1の外観を構成する二大要素は、本体2と、その前部を覆うカバー3である。本体2は図示しない架台構造の外側を板金製の筐体4で囲んだものであり、高さ調整可能な複数の支持脚5により支持面の上に支持される。カバー3は透明な合成樹脂により主要部が形成されており、左右一対のアーム6で本体2の左右両側面に取り付けられる。アーム6の先端は本体2に連結する支点部7となり、カバー3は支点部7を中心として垂直面内で回動する。   The two major elements constituting the appearance of the powder accumulation layer angle measuring apparatus 1 are a main body 2 and a cover 3 covering the front part thereof. The main body 2 is formed by enclosing the outside of a gantry structure (not shown) with a casing 4 made of sheet metal, and is supported on a support surface by a plurality of support legs 5 whose heights can be adjusted. A main part of the cover 3 is formed of a transparent synthetic resin, and is attached to both left and right side surfaces of the main body 2 with a pair of left and right arms 6. The tip of the arm 6 serves as a fulcrum part 7 connected to the main body 2, and the cover 3 rotates in a vertical plane around the fulcrum part 7.

カバー3を下ろすと図2の実線状態となる。この時カバー3で囲い込まれる空間が図8または9に示す測定室10となる。前述の通りカバー3は主要部が透明であるため、カバー3を下ろした状態でも測定室10の内部を見通すことができ、作業者は試料の状況等を目視で確認しながら、粉塵の影響を受けることなく測定作業を行うことができる。   When the cover 3 is lowered, the solid line state of FIG. 2 is obtained. At this time, the space enclosed by the cover 3 becomes the measurement chamber 10 shown in FIG. As described above, since the main part of the cover 3 is transparent, the inside of the measurement chamber 10 can be seen even when the cover 3 is lowered, and the operator can visually check the state of the sample and observe the influence of dust. Measurement work can be done without receiving it.

カバー3の正面には手掛け部3aが形成されており、そこに手を掛けて、カバー3を図2の仮想線の位置まで引き上げることができる。図2の仮想線の位置まで引き上げたときは、カバー3は手を離してもその位置に留まっている。このように測定室10を開放状態にした上で、作業者は測定済みの試料や測定に供した用具の片付け、新たな測定作業のセッティング、保守点検作業などを行う。測定室10を開放状態にしておく必要がなくなったときはカバー3を下ろす。支点部7でカバー3を支える軸にはダンパーが組み合わせられており、下ろす途中で手を離せばカバー3はゆっくりと降下し、衝撃を与えることなく静かに閉じる。   A handle portion 3a is formed on the front surface of the cover 3, and a hand can be put on the cover 3 to raise the cover 3 to the position of the phantom line in FIG. When the cover 3 is pulled up to the position of the phantom line in FIG. 2, the cover 3 remains in that position even when the hand is released. In this way, after the measurement chamber 10 is opened, the operator cleans up the measured sample and tools used for the measurement, sets a new measurement work, performs maintenance and inspection work, and the like. When it is no longer necessary to keep the measurement chamber 10 open, the cover 3 is lowered. A damper is combined with the shaft that supports the cover 3 at the fulcrum portion 7. If the hand is released during the lowering, the cover 3 descends slowly and closes gently without giving an impact.

測定室10に対し、カメラ20とバックライトパネル30(図3参照)が、互いに向かい合うように配置される。カメラ20とバックライトパネル30の間には粉体堆積層支持装置が配置されるが、これについては後で説明する。   A camera 20 and a backlight panel 30 (see FIG. 3) are arranged with respect to the measurement chamber 10 so as to face each other. A powder deposition layer support device is disposed between the camera 20 and the backlight panel 30, which will be described later.

カメラ20は、測定室10の中で正面から見て左寄りの一定の高さのところに、固定的に設置される。カメラ20としては、例えばエレコム株式会社がWEBカメラとして販売するUCAM−DLU130Hシリーズ(130万画素)、株式会社バッファローがWEBカメラとして販売するBSW13D06Hシリーズ(130万画素)、株式会社マイクロビジョンが販売するグローバルシャッターCMOSボードカメラ(モノクロ)MCM−4304(30万画素)、株式会社ジェイエイアイコーポレーションが販売するモノクロプログレッシブスキャンカメラCM−030GE(30万画素)、株式会社アートレイが販売するプログレッシブCMOSカラー(BW)カメラARTCAM―036MI(36万画素)などを使用することができる。   The camera 20 is fixedly installed in the measurement chamber 10 at a certain height on the left side when viewed from the front. For example, UCAM-DLU130H series (1.3 million pixels) sold by ELECOM as a WEB camera, BSW13D06H series (1.3 million pixels) sold by Buffalo as a WEB camera, and global sold by Microvision, Inc. Shutter CMOS board camera (monochrome) MCM-4304 (300,000 pixels), monochrome progressive scan camera CM-030GE (300,000 pixels) sold by JAI Corporation, progressive CMOS color (BW) sold by Art Ray A camera ARTCAM-036MI (360,000 pixels) can be used.

バックライトパネル30は測定室10の右端に配置される。カバー3の、正面から見て右側の側面、具体的には右側のアーム6に形成されたバックライトパネル支持部6a(図2参照)にバックライトパネル30が取り付けられる。カバー3にはバックライトパネル30が備える矩形の発光面に対応する矩形の開口部が形成されており、その開口部を通じバックライトパネル30の発光面は測定室10の内部に露出する。   The backlight panel 30 is disposed at the right end of the measurement chamber 10. The backlight panel 30 is attached to the backlight panel support 6a (see FIG. 2) formed on the right side of the cover 3 as viewed from the front, specifically, the right arm 6. The cover 3 is formed with a rectangular opening corresponding to the rectangular light emitting surface of the backlight panel 30, and the light emitting surface of the backlight panel 30 is exposed to the inside of the measurement chamber 10 through the opening.

カバー3の回動と共にバックライトパネル30も回動する。カバー3が閉ざされたとき、バックライトパネル30はカメラ20に対面する。このように、カバー3をバックライトパネル30の取付部材として利用したことにより、バックライトパネル30の取付部材を別途設ける必要がなくなり、構成を簡単化できる。   As the cover 3 rotates, the backlight panel 30 also rotates. When the cover 3 is closed, the backlight panel 30 faces the camera 20. Thus, by using the cover 3 as an attachment member for the backlight panel 30, it is not necessary to separately provide an attachment member for the backlight panel 30, and the configuration can be simplified.

バックライトパネル30は、図3から図5に示す構成を備えている。31は正面から見て左右方向に偏平となった直方体形状のケースである。ケース31は放熱性の良い金属、例えばアルミニウムの板金で形成される。ケース31は正面から見て左側が開口部となっており、その開口部から、反射シート32と、導光機能及び光拡散機能を備えた光伝達パネル33が挿入される。光伝達パネル33は、実施形態では2枚の板を組み合わせて構成される。すなわち導光板33aと拡散板33bである。拡散板33bの、正面から見て左側の垂直面が、バックライトパネル30の発光面30aとなる。   The backlight panel 30 has the configuration shown in FIGS. Reference numeral 31 denotes a rectangular parallelepiped case that is flat in the left-right direction when viewed from the front. The case 31 is made of a metal with good heat dissipation, for example, aluminum sheet metal. The case 31 has an opening on the left side when viewed from the front, and a reflection sheet 32 and a light transmission panel 33 having a light guide function and a light diffusion function are inserted through the opening. In the embodiment, the light transmission panel 33 is configured by combining two plates. That is, the light guide plate 33a and the diffusion plate 33b. The vertical surface on the left side of the diffusion plate 33b when viewed from the front is the light emitting surface 30a of the backlight panel 30.

発光面30aは、携帯電話のバックライトで採用されているのと同様の仕組みで均一な面状光を発生する。発光面30aを光らせるのは高輝度タイプの発光ダイオード(以下「LED」と称する)34である。複数のLED34を所定間隔で取り付けた基板35が光伝達パネル33の下方に配置される。LED34は光伝達パネル33の端面、具体的には導光板33aの下側の端面に光を照射する。光は導光板33aの内部で向きを変え、拡散板33bに入る。光は拡散板33bの内部で拡散し、発光面30aはむらなく均一に光ることとなる。   The light emitting surface 30a generates uniform surface light by a mechanism similar to that employed in the backlight of a mobile phone. A light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”) 34 illuminates the light emitting surface 30a. A substrate 35 on which a plurality of LEDs 34 are attached at predetermined intervals is disposed below the light transmission panel 33. The LED 34 irradiates light to the end surface of the light transmission panel 33, specifically, the lower end surface of the light guide plate 33a. The light changes its direction inside the light guide plate 33a and enters the diffusion plate 33b. The light diffuses inside the diffusion plate 33b, and the light emitting surface 30a shines evenly and uniformly.

LED34は特定波長域で高い発光効率を示す単色発光タイプのものであり、発光面30aの発光波長域も前記特定波長域に近い所定波長域となる。カメラ20にはバックライトパネルの発光波長域に対し高い透過率を有する光学フィルター21が組み合わせられる。光学フィルター21としては、一般にロングパスフィルター、ショートパスフィルター、バンドパスフィルターとして知られるものを使用することができる。   The LED 34 is of a monochromatic light emission type exhibiting high luminous efficiency in a specific wavelength range, and the emission wavelength range of the light emitting surface 30a is also a predetermined wavelength range close to the specific wavelength range. The camera 20 is combined with an optical filter 21 having a high transmittance with respect to the light emission wavelength region of the backlight panel. As the optical filter 21, what is generally known as a long pass filter, a short pass filter, or a band pass filter can be used.

バックライト30の光源と光学フィルター21は、測定環境によって決められる。例えば、外光が主に太陽光である場合、太陽光の発光スペクトルは主に500nm付近の波長にピークを持つため、光学フィルター21には少なくともその波長域の光を遮断できるものを使用し、バックライト30の光源には光学フィルター21によって遮断されない波長域にピーク波長を持つ光源を使用すれば、測定に際し外光の影響を少なくすることができる。また、外光が主に蛍光灯の光である場合、蛍光灯の発光スペクトルは主に440nm、550nm、620nm付近の波長にピークを持つため、光学フィルター21にはそれらの波長域のうち少なくとも最も発光強度が高い550nm付近の波長を遮断できるものを使用し、バックライト30の光源には光学フィルター21によって遮断されない波長域にピーク波長を持つ光源を使用すれば、測定に際し外光の影響を少なくすることができる。   The light source of the backlight 30 and the optical filter 21 are determined by the measurement environment. For example, when the external light is mainly sunlight, since the emission spectrum of sunlight has a peak mainly at a wavelength near 500 nm, use an optical filter 21 that can block at least light in that wavelength range, If a light source having a peak wavelength in a wavelength region that is not blocked by the optical filter 21 is used as the light source of the backlight 30, the influence of external light can be reduced during measurement. In addition, when the external light is mainly light from a fluorescent lamp, the emission spectrum of the fluorescent lamp has a peak mainly at wavelengths around 440 nm, 550 nm, and 620 nm, so that the optical filter 21 has at least the most of those wavelength ranges. If a light source with a high emission intensity that can block wavelengths near 550 nm is used, and a light source having a peak wavelength in a wavelength range that is not blocked by the optical filter 21 is used as the light source of the backlight 30, the influence of external light is reduced during measurement. can do.

なお、バックライト30の光源の発光スペクトルが複数のピークを持つ場合には、それらのピークのうち少なくとも最も発光強度の高いピーク波長を遮断しないような光学フィルター21を選定する。   When the emission spectrum of the light source of the backlight 30 has a plurality of peaks, an optical filter 21 that does not block at least the peak wavelength with the highest emission intensity among those peaks is selected.

バックライト30の光源には、400nmから700nmの範囲にピーク波長を持つものが好ましい。より好ましくは、450nmから550nm、さらに好ましくは460nmから480nmの範囲にピーク波長を持つものである。このようなピーク波長域であれば、例えば比較的安価で入手が簡単な青色LEDや白色LEDなどを光源として使用できる。   The light source of the backlight 30 preferably has a peak wavelength in the range of 400 nm to 700 nm. More preferably, it has a peak wavelength in the range of 450 nm to 550 nm, more preferably 460 nm to 480 nm. In such a peak wavelength region, for example, a blue LED or a white LED that is relatively inexpensive and easily available can be used as a light source.

光学フィルター21の最大透過率は、バックライト30の光源のピーク波長に対して30%以上であることが好ましく、より好ましくは50%以上である。最大透過率が30%未満であっても角度測定は可能であるが、撮影した像が暗くなり、角度測定の精度が低下するおそれがある。光学フィルター21にバンドパスフィルターを使用する場合、その半値幅は5nmから120nmであることが好ましく、より好ましくは5nmから40nmである。半値幅が120nmより大きくても使用可能であるが、その場合には遮断される波長域が広くなるため、バックライト30の光源の選択肢が制限される。半値幅が40nm以下であれば、バックライト30の光源の選択肢がより広がる。   The maximum transmittance of the optical filter 21 is preferably 30% or more with respect to the peak wavelength of the light source of the backlight 30, and more preferably 50% or more. Angle measurement is possible even if the maximum transmittance is less than 30%, but the photographed image becomes dark and the accuracy of angle measurement may be reduced. When a band pass filter is used as the optical filter 21, the half width is preferably 5 nm to 120 nm, more preferably 5 nm to 40 nm. Although it can be used even if the half-value width is larger than 120 nm, in this case, the wavelength range to be blocked is widened, so the choice of the light source of the backlight 30 is limited. If the full width at half maximum is 40 nm or less, options for the light source of the backlight 30 are further expanded.

カメラ20の撮像信号は図7に示す制御装置40に入力される。制御装置40は一種のコンピュータと位置づけられるものであって、カメラ20とバックライトパネル30に対して制御信号を出力する。制御装置40は画像解析装置22を備えており、画像解析装置22が撮像画像を解析する。   The imaging signal of the camera 20 is input to the control device 40 shown in FIG. The control device 40 is positioned as a kind of computer and outputs control signals to the camera 20 and the backlight panel 30. The control device 40 includes an image analysis device 22, and the image analysis device 22 analyzes the captured image.

カメラ20が撮像する画像は図6に示すようなものとなる。画像は多数の画素の集合からなる。図6には安息角測定テーブルまたはスパチュラ角測定ブレードの上に円錐形あるいは山形の粉体堆積層が存在する状況が示されている。   An image captured by the camera 20 is as shown in FIG. An image consists of a collection of many pixels. FIG. 6 shows a situation in which a conical or chevron-shaped powder deposit layer is present on a repose angle measuring table or a spatula angle measuring blade.

図6の画像からは、特許第4155942号公報に開示されているような計算式を用いて粉体堆積層の傾斜角を求めることができる。   From the image of FIG. 6, the inclination angle of the powder deposition layer can be obtained using a calculation formula as disclosed in Japanese Patent No. 4155542.

バックライトパネル30は所定の波長域で発光し、カメラ20にはバックライトパネル30の発光波長域に対し高い透過率を有する光学フィルター21が組み合わせられているから、バックライトパネル30が放つ光以外の光は、基本的にはカメラ20への入射光とならない。このため、バックライトパネル30からの光のみにより粉体堆積層のシルエット画像が形成され、正確な形状のシルエット画像が得られる。画像解析装置22によるシルエット画像の解析も正確なものとなり、角度測定精度が向上する。   Since the backlight panel 30 emits light in a predetermined wavelength range, and the camera 20 is combined with an optical filter 21 having a high transmittance with respect to the emission wavelength range of the backlight panel 30, other than the light emitted by the backlight panel 30. Is basically not incident on the camera 20. For this reason, a silhouette image of the powder deposition layer is formed only by the light from the backlight panel 30, and a silhouette image having an accurate shape is obtained. The analysis of the silhouette image by the image analysis device 22 is also accurate, and the angle measurement accuracy is improved.

粉体堆積層角度測定装置1には、崩潰角測定時に用いられる衝撃付与装置50(図8参照)が設けられている。ここで、崩潰角とは、安息角を形成していた粉体堆積層が、衝撃にともない形を変えた後の粉体堆積層の傾斜角のことである。   The powder deposition layer angle measuring device 1 is provided with an impact applying device 50 (see FIG. 8) used at the time of collapse angle measurement. Here, the collapse angle is an inclination angle of the powder accumulation layer after the powder accumulation layer forming the angle of repose has changed its shape with an impact.

衝撃付与装置50は、筐体4の内部に水平に配置されたブラケット51と、ブラケット51から垂直に立ち上がるガイドポール52を有する。ブラケット51には後述する安息角測定テーブルやスパチュラ角測定ブレードが連結される。ガイドポール52には衝撃錘53が上下自在に支持されている。衝撃錘53を持ち上げてブラケット51の上に落下させることにより、ブラケット51に振動が生じ、その振動が安息角測定テーブルやスパチュラ角測定ブレードに伝わる仕組みである。   The impact applying device 50 includes a bracket 51 disposed horizontally inside the housing 4 and a guide pole 52 that rises vertically from the bracket 51. A repose angle measurement table and a spatula angle measurement blade, which will be described later, are connected to the bracket 51. An impact weight 53 is supported on the guide pole 52 so as to freely move up and down. When the impact weight 53 is lifted and dropped onto the bracket 51, vibration is generated in the bracket 51, and the vibration is transmitted to the repose angle measurement table and the spatula angle measurement blade.

粉体堆積層角度測定装置1には、試料粉体を振動篩にかける振動装置が設けられている。振動装置の本体部分は筐体4内に存在し、その本体部分が支持する篩取付枠60のみが、図8に示す通り測定室10に突き出している。篩取付枠60には、図7に示す電磁石61により上下方向の振動が与えられる。   The powder deposition layer angle measuring device 1 is provided with a vibration device that applies sample powder to a vibration sieve. The main body portion of the vibration device exists in the housing 4 and only the sieve mounting frame 60 supported by the main body portion protrudes into the measurement chamber 10 as shown in FIG. The sieve mounting frame 60 is subjected to vertical vibration by an electromagnet 61 shown in FIG.

制御装置40には、図7に示す通り、カメラ20、画像解析装置22、バックライトパネル30、電磁石61といった既出の構成要素の他に、表示装置70が接続される。表示装置70は外付けのモニター装置などにより構成され、測定データや計算結果などの表示を行う。   As shown in FIG. 7, a display device 70 is connected to the control device 40 in addition to the already-described components such as the camera 20, the image analysis device 22, the backlight panel 30, and the electromagnet 61. The display device 70 is configured by an external monitor device or the like, and displays measurement data and calculation results.

続いて、図8及び図9に基づき、粉体堆積層角度測定装置1がどのように用いられるかについて説明する。   Next, how the powder deposition layer angle measuring apparatus 1 is used will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

図8に示すのは安息角測定用のセッティングである。篩取付枠60の上面には篩80が取り付けられている。篩80には篩押さえ81を重ね、篩取付枠60の下面には安息角測定用漏斗82を取り付け、これらを締結具93で篩取付枠60に固定している。衝撃付与装置50のブラケット51には粉体堆積層支持装置である安息角測定テーブル83を支えるブラケット84が連結されている。安息角測定テーブル83の下にはそこからこぼれた試料を受けるバット85が配置されている。バット85は筐体4の内部から測定室10に突き出す垂直な支持軸86により支持されている。支持軸86は図7に示す支持軸昇降モータ87により昇降せしめられる。支持軸昇降モータ87はモータドライバ88で駆動される。   FIG. 8 shows a setting for repose angle measurement. A sieve 80 is attached to the upper surface of the sieve mounting frame 60. A sieve retainer 81 is stacked on the sieve 80, a repose angle measuring funnel 82 is attached to the lower surface of the sieve attachment frame 60, and these are fixed to the sieve attachment frame 60 with fasteners 93. A bracket 84 that supports an angle of repose measurement table 83 that is a powder deposition layer support device is connected to the bracket 51 of the impact applying device 50. Under the repose angle measurement table 83, a bat 85 for receiving a sample spilled therefrom is arranged. The bat 85 is supported by a vertical support shaft 86 protruding from the inside of the housing 4 into the measurement chamber 10. The support shaft 86 is moved up and down by a support shaft lifting motor 87 shown in FIG. The support shaft lifting motor 87 is driven by a motor driver 88.

篩80に試料粉体を投入し、篩取付枠60を振動させると、篩80を通過した試料粉体が安息角測定用漏斗82から落下し、安息角測定テーブル83上に円錐形に堆積する。その粉体堆積層のシルエット画像をカメラ20で撮像し、画像解析により安息角を求める。安息角測定後、衝撃付与装置50による衝撃で粉体堆積層を崩潰させ、崩潰角を測定する。その後差角を算出する。ここで、差角とは、安息角から崩潰角を引いた角度のことで、その大きさから粉体の噴流性(フラッシング性)を推測することができる。   When sample powder is put into the sieve 80 and the sieve mounting frame 60 is vibrated, the sample powder that has passed through the sieve 80 falls from the repose angle measurement funnel 82 and accumulates in a cone shape on the repose angle measurement table 83. . A silhouette image of the powder accumulation layer is captured by the camera 20, and an angle of repose is obtained by image analysis. After the angle of repose is measured, the powder deposition layer is crushed by impact by the impact applying device 50, and the collapse angle is measured. Thereafter, the difference angle is calculated. Here, the difference angle is an angle obtained by subtracting the collapse angle from the repose angle, and the jet property (flashing property) of the powder can be estimated from the size.

図9に示すのはスパチュラ角測定用のセッティングである。図8の安息角測定用セッティングで安息角測定用漏斗82であったものがスパチュラ角測定用シュート89に置き換えられ、安息角測定テーブル83とそれを支えるブラケット84の組み合わせが、これも粉体堆積層支持装置であるスパチュラ角測定ブレード90と、それを支えるブラケット91の組み合わせに置き換えられている。このときバット85上には、スパチュラ角測定ブレード90を囲む囲枠92を設置する。   FIG. 9 shows a setting for measuring a spatula angle. The repose angle measurement funnel 82 in the repose angle measurement setting in FIG. 8 is replaced with a spatula angle measurement chute 89, and the combination of the repose angle measurement table 83 and the bracket 84 that supports it is also a powder deposit. It is replaced with a combination of a spatula angle measuring blade 90 which is a layer support device and a bracket 91 which supports the blade. At this time, a surrounding frame 92 surrounding the spatula angle measuring blade 90 is installed on the bat 85.

バット85を、ブラケット91にほぼ密着する高さまで持ち上げておいて、篩80に試料粉体を投入し、篩取付枠60を振動させると、篩80を通過した試料粉体がスパチュラ角測定用シュート89から落下し、スパチュラ角測定ブレード90の上に積もる。スパチュラ角測定ブレード90がすっかり試料粉体に埋もれたところでバット85と囲枠92を降下させると、スパチュラ角測定ブレード90の上には連続した山形状の粉体堆積層が残る。その粉体堆積層のシルエット画像をカメラ20で撮像し、画像解析により傾斜角を求める。その後、衝撃付与装置50による衝撃で粉体堆積層を崩潰させ、崩潰後の傾斜角を測定する。そして、崩潰前と崩潰後の傾斜角の平均値を算出する。この値がスパチュラ角である。   When the bat 85 is lifted up to a height at which the butt 85 is almost in close contact with the bracket 91, the sample powder is put into the sieve 80, and the sieve mounting frame 60 is vibrated. It falls from 89 and is piled on the spatula angle measuring blade 90. When the bat 85 and the surrounding frame 92 are lowered when the spatula angle measuring blade 90 is completely buried in the sample powder, a continuous mountain-shaped powder deposition layer remains on the spatula angle measuring blade 90. A silhouette image of the powder accumulation layer is captured by the camera 20, and an inclination angle is obtained by image analysis. Thereafter, the powder deposition layer is crushed by an impact by the impact applying device 50, and the tilt angle after the collapse is measured. And the average value of the inclination angle before collapse and after collapse is calculated. This value is the spatula angle.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

粉体の物性特性の評価を行うための測定装置(粉体特性測定装置「パウダテスタ」:ホソカワミクロン株式会社製)を使用して、角度測定を行った。外光が主に蛍光灯の光で、照度610ルクスから6300ルクスという環境下で測定を行った。LED34には、ピーク波長が460nm〜480nmの範囲にある青色LEDを使用した。また、光学フィルター21としては、中心波長460.0±2nm、半値幅6.0±2nm、最大透過率30.0%以上のバンドパスフィルターを使用した。比較例では、カメラに光学フィルターを取り付けていないこと以外は実施例と同様の条件下で測定を行った。なお、測定環境の照度が高い方が外光の強度が高く、測定に際し悪影響が出てくる。   Angle measurement was performed using a measuring device (powder property measuring device “Powder Tester” manufactured by Hosokawa Micron Corporation) for evaluating the physical properties of the powder. The measurement was performed in an environment with an illuminance of 610 lux to 6300 lux with external light mainly being fluorescent light. As the LED 34, a blue LED having a peak wavelength in the range of 460 nm to 480 nm was used. As the optical filter 21, a bandpass filter having a center wavelength of 460.0 ± 2 nm, a half width of 6.0 ± 2 nm, and a maximum transmittance of 30.0% or more was used. In the comparative example, the measurement was performed under the same conditions as in the example except that no optical filter was attached to the camera. It should be noted that the higher the illuminance of the measurement environment, the higher the intensity of external light, and adverse effects will occur during measurement.

上記角度測定の実験結果を表1に示す。比較例1では、610ルクスの下では角度計算を行うことができたが、比較例2の750ルクスの下では、二値化処理によってシルエット像にスポットやスリットが現れ、シルエット像の稜線や頂点が検出できず、角度計算を行うことができなかった。一方、実施例1〜4では、それぞれ750ルクス、2200ルクス、4200ルクス、6300ルクスの下で測定を行い、所定の角度測定を行うことができた。このように、通常の測定環境下の照度とされる3000ルクスを大幅に超える6300ルクスの環境下であっても角度計算を行うことができた。   The experimental results of the angle measurement are shown in Table 1. In Comparative Example 1, angle calculation was possible under 610 lux, but under 750 lux in Comparative Example 2, binarization processing caused spots and slits to appear in the silhouette image, and the ridges and vertices of the silhouette image. Could not be detected, and the angle could not be calculated. On the other hand, in Examples 1 to 4, measurement was performed under 750 lux, 2200 lux, 4200 lux, and 6300 lux, respectively, and a predetermined angle measurement could be performed. Thus, angle calculation could be performed even in an environment of 6300 lux, which greatly exceeds 3000 lux, which is the illuminance under a normal measurement environment.

Figure 0005897814
Figure 0005897814

本発明は粉体堆積層角度測定装置に広く利用可能である。   The present invention is widely applicable to powder deposition layer angle measuring devices.

1 粉体堆積層角度測定装置
2 本体
3 カバー
10 測定室
20 カメラ
21 光学フィルター
22 画像解析装置
30 バックライトパネル
33 光伝達パネル
33a 導光板
33b 拡散板
34 LED
40 制御装置
50 衝撃付与装置
60 振動プレート
80 篩
83 安息角測定テーブル
90 スパチュラ角測定ブレード
93 締結具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder deposit layer angle measuring device 2 Main body 3 Cover 10 Measurement room 20 Camera 21 Optical filter 22 Image analysis device 30 Backlight panel 33 Light transmission panel 33a Light guide plate 33b Diffusion plate 34 LED
40 control device 50 impact applying device 60 vibration plate 80 sieve 83 repose angle measurement table 90 spatula angle measurement blade 93 fastener

Claims (6)

カメラと、
前記カメラに向かい合う位置に配置されるバックライトパネルと、
前記カメラと前記バックライトパネルの間に配置される粉体堆積層支持装置と、
前記カメラが撮影した、前記粉体堆積層のシルエット画像を解析して、前記粉体堆積層の角度を求める画像解析装置と、
前記カメラに組み合わせられるとともに、外光のピーク波長付近の波長域を遮断する光学フィルターと、
を備え、前記バックライトパネルが前記光学フィルターによって遮断されない波長域にピーク波長を持つ光を発光することを特徴とする粉体堆積層角度測定装置。
A camera,
A backlight panel disposed at a position facing the camera;
A powder deposition layer support device disposed between the camera and the backlight panel;
Analyzing the silhouette image of the powder accumulation layer photographed by the camera, and obtaining an angle of the powder accumulation layer;
An optical filter that is combined with the camera and blocks a wavelength region near the peak wavelength of external light;
A powder deposited layer angle measuring device, characterized in that the backlight panel emits light having a peak wavelength in a wavelength range not blocked by the optical filter .
前記バックライトパネルは、450nm〜550nmに発光スペクトルのピークを持つ光源であることを特徴とする請求項1に記載の粉体堆積層角度測定装置。   2. The powder deposition layer angle measuring apparatus according to claim 1, wherein the backlight panel is a light source having an emission spectrum peak at 450 nm to 550 nm. 前記光学フィルターは、前記バックライトパネルのピーク波長に対して最大透過率が30%以上のバンドパスフィルターであることを特徴とする請求項1または2に記載の粉体堆積層角度測定装置。 The powder deposition layer angle measuring device according to claim 1 or 2 , wherein the optical filter is a band pass filter having a maximum transmittance of 30% or more with respect to a peak wavelength of the backlight panel. 前記カメラ及び粉体堆積層支持装置を覆う開閉自在なカバーが設けられ、前記カバーに前記バックライトパネルが取り付けられ、前記カバーが閉ざされたとき、前記バックライトパネルは前記カメラに対面することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の粉体堆積層角度測定装置。 An openable and closable cover is provided to cover the camera and the powder deposition layer support device, the backlight panel is attached to the cover, and the backlight panel faces the camera when the cover is closed. The powder deposition layer angle measuring device according to any one of claims 1 to 3 , wherein 前記カバーは当該粉体堆積層角度測定装置の本体に左右一対のアームで取り付けられていることを特徴とする請求項4に記載の粉体堆積層角度測定装置。 The powder cover layer angle measuring device according to claim 4 , wherein the cover is attached to a main body of the powder deposit layer angle measuring device with a pair of left and right arms . 前記カバーを所定の位置に引き上げたとき、前記カバーは手を離してもその位置に留まっていることを特徴とする請求項5に記載の粉体堆積層角度測定装置。 6. The powder deposition layer angle measuring apparatus according to claim 5, wherein when the cover is pulled up to a predetermined position, the cover remains in that position even if the hand is released .
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103278426A (en) * 2013-04-24 2013-09-04 丹东百特仪器有限公司 Measurement method and apparatus for repose angle by using image method
CN105784548A (en) * 2014-12-26 2016-07-20 长春工业大学 Experimental platform for measuring repose angle of hopper
CN107870138B (en) * 2016-09-23 2020-04-28 浙江大学 Device for on-line detection of particle properties in fluidized bed granulation process
CN106546516B (en) * 2016-09-23 2019-04-19 浙江大学 The on-line measuring device of the more properties of particle in fluid bed granulation
CN108240949B (en) * 2017-12-14 2020-01-31 华中农业大学 Device and method for measuring repose angle of discrete materials
CN108596927A (en) * 2018-04-08 2018-09-28 广西科技大学 It rests in peace angle measuring method
CN111504860A (en) * 2020-04-21 2020-08-07 天地科技股份有限公司 System and method for online detection of bulk material characteristics of loading station

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02287139A (en) * 1989-04-28 1990-11-27 Natl Res Inst For Metals Surface tension measuring instrument
JP2798827B2 (en) * 1991-09-20 1998-09-17 ホソカワミクロン株式会社 Powder measuring device
JP2798835B2 (en) * 1991-11-19 1998-09-17 ホソカワミクロン株式会社 Powder measuring device
JP3155229B2 (en) * 1997-06-25 2001-04-09 ホソカワミクロン株式会社 Method and apparatus for measuring tilt angle of free surface of particulate layer in deposited state
JPH11281560A (en) * 1998-03-31 1999-10-15 Japan Gas Association Apparatus for measuring angle of repose
JP4155942B2 (en) * 2004-04-20 2008-09-24 ホソカワミクロン株式会社 Angle measurement device for powder accumulation layer
KR101142519B1 (en) * 2005-03-31 2012-05-08 서울반도체 주식회사 Backlight panel employing white light emitting diode having red phosphor and green phosphor
JP2007248436A (en) * 2006-03-20 2007-09-27 Kanagawa Acad Of Sci & Technol Method and instrument for measuring internal flow in droplet dropping behavior
JP4957413B2 (en) * 2007-07-04 2012-06-20 株式会社ニコン Solid-state imaging device and imaging apparatus using the same

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